嵌入式軟件的重構-總論

單擊此處編輯母版樣式,單擊此處編輯幻燈片母版樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,*,輕松，自如的培訓氛圍,咖啡，泡茶時間：5分鐘,“咖啡，,茶，果珍”,1,嵌入式軟件的重構系列培訓,總論,李春生,2004年05月13日,2,通過本次課程，你想學到什么？,3,本次培訓內(nèi)容,重構的定義,;,嵌入式軟件的重構,；,壞味道;,重構的實例（6個）,；,重構在現(xiàn)實開發(fā)中的推廣和障礙；,成立重構研究小組；,4,什么是程序？什么是軟件？,5,一,、重構的定義,6,重構關于本次培訓,培訓取材：,重構改善既有代碼的設計,高度評價：,和設計模式并列為“,JAVA,行業(yè)的圣經(jīng)；,GOF，,四巨頭的重視；,適用性 ：,面向?qū)ο蟮某绦蛟O計,重構功能：,增加程序的可性，可維護性，可測試性，,模塊化和單元測試的必然基礎；,7,重構我的感受,改善軟件質(zhì)量：,可讀性，可測試性，可維護性；,質(zhì)量活動的開展：,單元測試，同行評審，培訓，模塊化；,提高軟件的開發(fā)能力：,讓重構成為程序員開發(fā)準則和習慣；,獨特的特征 ：,和編程規(guī)范不同，是一種動態(tài)的行為；,軟件工程 ：,真正擺脫作坊式的軟件開發(fā)，走向正,規(guī)開發(fā)的必然之路；,8,重構的至理名言,任何一個傻瓜都能寫出計算器可以理解的代碼，唯有寫出人類容易理解的代碼，才是優(yōu)秀的程序員；,事不過三，三則重構；,當你接獲bug提報，請先撰寫一個單元測試來揭發(fā)這個bug;,當你感覺需要撰寫注釋，請先嘗試重構，試著讓所有的注釋變得多余；,當你發(fā)現(xiàn)自己需要為程序增加一個特性，而代碼結構使你無法方便的這樣做，就先重構那個程序；,9,重構的至理名言,重構之前，必須建立一套可靠的測試機制；,寫軟件就像種樹，優(yōu)秀的程序員挖成小坑后隨及填好，繼續(xù)挖下一個，只會產(chǎn)生一系列小坑，不會有大坑，,菜鳥則不會意識到所挖的坑正在變大，還是不停的挖，直到自己掉進大坑，爬不出來，陷入無盡的痛苦深淵；,開發(fā)時間越長，越能體會垃圾代碼的痛苦，卻不知道如何改進；,Kent Beck:我不是一個偉大的程序員，我只是個有著一些優(yōu)秀習慣的好程序員而已；,10,重構的定義：,對軟件內(nèi)部結構的一種調(diào)整，目的是在不改變軟件之可察性前提下，提高其可理解性，降低其修改成本。

11,重構的作用,改進軟件設計；,有使軟件更易被理解；,幫助你找到,BUG；,幫助你提高編程速度；,12,重構作用的高度總結,增加軟件的可讀性，可維護性，可測試性；,單元測試，同行評審，培訓的完美組合；,模塊化的必然之路；,軟件開發(fā)的長遠眼光，未來的受益者；,從編碼層次上升的軟件設計層次；,13,重構的起源？,我們或多或少都做過的事情；,更多的存在于專家領域；,優(yōu)秀程序員的自覺行為與菜鳥的被迫行為；,沒有總結，提煉成一種思想，一種標準來指導我們；,14,二,、嵌入式軟件的重構,15,嵌入式軟件的重構,缺點,I.,面向?qū)ο蟮能浖O計和結構化設計不一樣；,II.,側重于軟件的設計而不是具體的實現(xiàn)；,III.,面向?qū)ο蟮暮诵睦^承和多態(tài)在結,構化設計中無法表達；,IV.,嵌入式軟件更多的和硬件打交道，更注重,軟件的實現(xiàn)，面向?qū)ο蟮能浖t重視軟件,的設計和復用；,16,嵌入式軟件的重構,優(yōu)點,I.,軟件的核心思想是一樣的；,II.,函數(shù)和數(shù)據(jù)都和面向?qū)ο蠡疽恢?，原有?class,可以轉換成模塊的思想，對象之間的重,構可以看作模塊之間的重構III.,代碼模塊相當于面向?qū)ο蟮念悾?IV.,共同的軟件質(zhì)量屬性可測試性，可讀性，,可維護性；,V.,嵌入式軟件代碼規(guī)模小，更適合重構，見效,更快；,17,三,、壞味道,18,壞味道,改進軟件，最重要的是要知道改進哪里，Kent給了我們很生動的描述“壞味道”。

當我們察看代碼的時候，每個人的嗅覺是不一樣的，嗅覺靈敏的一下子就可以察覺到那些壞味道的存在；,嗅覺能力是需要培養(yǎng)的，這就是資深工程師和入門者之間的差別19,壞味道舉例,重復的代碼：,如果你在一個以上的地點看到相同的程序結構,那么可以肯定：設法將它們合而為一，程序?qū)⒆兊酶眠^長函數(shù)：,程序愈長愈難理解更應該積極的分解函數(shù)，需要注釋的地方提煉出去條件式和循環(huán)常常也是提煉的信號過小結構：,過多單一全局變量，合并成結構進行統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)泥團：,參數(shù)，變量數(shù)據(jù)，函數(shù)集中管理，修改成結構20,壞味道舉例,過多參數(shù)列表：,函數(shù)調(diào)用太多的參數(shù)模塊信息的封裝：,提供過多的接口，內(nèi)部變量泄漏，沒有實現(xiàn)信息的隱藏過大結構：,按功能結構劃分，裁減到舒服的使用過度耦合：,模塊之間關系不清晰，高內(nèi)聚，低耦合21,討論,在你的代碼里，有哪些壞味道？,你的嗅覺如何？,22,四,、重構舉例,23,一,、,重新組織你的函數(shù),重構手法中，很大一部分是對函數(shù)進行整理處理過長代碼，重復代碼是最重要的功能之一24,重構方法提煉函數(shù)：,1）小結：有一段代碼可以被組織在一起獨立出來，將這段代碼放進一個獨立函數(shù)中，并讓函數(shù)名稱解釋該函數(shù)的用途。

2）動機：對付過長的函數(shù)，對付重復代碼；,3）好處：復用機會大，容易理解（代替注釋），容易覆寫；,4）問題：局部變量的處理5）實用性：非常大，最好的重構方法25,二,、,重新組織你的數(shù)據(jù),主要是對數(shù)據(jù)的處理，封裝，可理解性，常,數(shù)的替換，對象之間的關聯(lián)26,重構方法封裝值域：,1）概括：直接訪問一個值域，會增加與值域的耦合，為這個值域建立設值/取值函數(shù)，并且只以這些函數(shù)來訪問值域2）動機：可以通過覆寫一個函數(shù)改變獲取數(shù)據(jù)的途徑，支持更靈活的數(shù)據(jù)管理方式3）好處：封裝數(shù)據(jù)，模塊化用，容易修改，減少耦合4）問題：函數(shù)增加，不必所有的值域都這樣封裝5）實用性：模塊化對外不留接口，模塊內(nèi)部基本可以不用這種方式；,27,重構方法用結構代替數(shù)組：,1）小結：數(shù)組的各個元素各自代表不同的東西，可以用結構來代替，結構的成員來描述數(shù)組的元素2）動機：數(shù)組描述了不同類型的成員，容易出錯3）好處：管理方便，可讀性強；,4）問題：；,5）實用性：碰到這種情況，一定要替換，用數(shù)組是入門練習的做法28,三,、模塊之間搬移特性,面向?qū)ο蟮念?，我們可以相應的認為就,是文件，功能模塊的一個體現(xiàn)適用在各個文件內(nèi)的組織變量和函數(shù)的,位置，責任，解決軟件的耦合性，如是驅(qū)動，還,是單板相關，還是cpu，操作系統(tǒng)相關。

29,重構方法搬移函數(shù)：,1）概括：某個函數(shù)與另一個模塊之間的關系更密切，調(diào)用后者，或者被后者調(diào)用，或者從邏輯關系，功能上講，更適合另一個模塊2）動機：模塊的功能過大，耦合太多、；,3）好處：功能穩(wěn)定，減少耦合；,4）問題：，,5）實用性：比較大，如獲取單板硬件版本號算在哪個模塊30,重構方法引入外加函數(shù)：,1）概括：一個已經(jīng)提交或者沒有源代碼的模塊，需要增加一個額外函數(shù)，建立一個新的函數(shù)，并且把相應模塊的結構傳遞進來2）動機：增加模塊的功能；已有穩(wěn)定的模塊或者庫文件沒有源代碼，而需要增加新的功能,3）好處：不要破壞成熟的模塊，或者無法獲得源代碼；,4）問題：效率，定義麻煩；,5）實用性：對于模塊化的實施，或者對已有模塊的擴展，這個函數(shù)放的位置不是很重要31,四,、,簡化條件表達式,將復雜的條件邏輯分成若干小塊使得切換邏,輯和操作細節(jié)分開32,重構方法合并重復的條件片斷：,1）概括：在條件式的每個分支上有著相同的一段代碼，將這段重復代碼搬移到條件式之外2）動機：不同條件含有相同代碼，可以清晰描述變化3）好處：容易維護，不容易出錯4）問題：注意代碼出現(xiàn)的位置5）實用性：很重要，一定采納；,33,五,、,簡化函數(shù)調(diào)用,函數(shù)式代碼最重要的組成單位，函數(shù)的信息隱藏，,參數(shù)個數(shù)，查詢和修改分離，函數(shù)命名等。

34,重構方法將查詢函數(shù)和修改函數(shù)分離：,1）概括：某個函數(shù)既返回對象狀態(tài)值，又修改對象狀態(tài)，建立兩個不同的函數(shù)，一個負責查詢，一個負責修改2）動機：注意函數(shù)調(diào)用的副作用，分離會讓函數(shù)功能更明確，更容易維護；,3）好處：方便管理，不要手動保持同步；,4）問題：,5）實用性：結構化設，驅(qū)動設計等用的很多；,35,五,、,處理概括關系,主要用在各個模塊之間的封裝和函數(shù)調(diào)用關,系，注意這里和面向?qū)ο蟛顒e很大36,重構方法提煉模塊：,1）概括：將多個模塊共有的屬性提煉出來作為單獨模塊；,2）動機：方便擴展3）好處：方便管理，例如uc/os-ii，vxWorks的信號量處理；,4）問題：5）,實用性：根據(jù)情況37,五,、,重構在現(xiàn)實開發(fā)中的推廣和障礙,38,為什么開發(fā)者不愿意重構他們的程序？,新手不相信重構，老手不知道如何重構；,如果這些利益是長遠才體現(xiàn)的，何必現(xiàn)在付出這些努力呢？說不定當項目收獲這些利益時，你已經(jīng)不在職位上了；,代碼重構是一項額外工作，項目經(jīng)理則是進度為第一驅(qū)動力；,重構可能破壞現(xiàn)有程序；,39,我想到的解決辦法,重構系列培訓，單板軟件試點，組建重構小組；,重構同樣可以短期受益，正如鍛煉身體和飲食調(diào)控；,降低重構帶來的額外開銷，頂住項目壓力，獲得領導的支持；,安全的進行重構，先從新項目練習，等到水平提高后，再去動大系統(tǒng)吧；,40,六,、成立重構研究小組,41,重構試點項目,VIGAPU 控制模塊：從ENIL 控制模塊繼承；,對該模塊不斷進行單元測試；,對該模塊不斷進行同行評審；,對該模塊不斷進行重構；,有多年開發(fā)經(jīng)驗的程序員組成；,42,重構系列化培訓,在VxWorks培訓之后開展；,底層軟件自由選擇參加；,43,周末愉快,！,44,。